CN108075595B - 一种管道泵专用电机 - Google Patents
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Abstract
一种新型管道泵专用电机，包括机座、内风扇，定子铁芯外周于机座上固设有多根沿轴向贯穿设置的冷却管，且冷却管与设于转轴轴伸端处的出风罩连通；轴承装置安装于轴承座内并包括轴瓦和甩油环，轴瓦套设于轴承座内，轴承座由轴承上座和轴承下座组成，内风扇对称固设于轴承装置和转子间的转轴上，轴承下座包括固设于轴承座本体左右两侧的隔板，隔板将轴承座空腔分隔为左油池、中油池和右油池，左油池、右油池和中油池均连通设置，甩油环套设在轴瓦外周并位于轴承座空腔的中油池中，非轴伸端上设有外风扇并设有曲路风扇罩。该新型管道泵专用电机，改善了轴承座结构，提高轴承自润滑效果，并增设曲路风扇罩，延长风路传播路径，降低噪声。
Description
技术领域
本发明属于输油线路上管道泵用电机技术领域，特别涉及一种管道泵专用电机。
背景技术
随着国民经济的发展，能源、生态和环境的保护逐渐引起了国际社会的重视,其中噪声问题愈来愈引起人们的广泛重视，噪声水平已成为衡量电动机质量高低的一项重要指标，日益成为考核其产品竟争力的一个重要因素。输油线路上面的管道泵专用电机基本被国外垄断，现在国内虽然能够生产但电机噪声偏大不符合要求、轴瓦温度偏高也不能满足用户使用，另外管道泵设备（国产化是国家能源局关注的重大设备国产化项目。目前管道泵电机难点：一般都属于野外作业户外无人看守，目前管道泵电机均为国外西门子或者ABB垄断，且结构为无火花类型，按照最新标准，无火花电机证书到期需要增加吹扫换气装置，用户改造维护等带来麻烦。
隔爆型自润滑电机(以下简称IC511电机)能完全替代无火花电机使用，只需解决自润滑轴瓦温度即可，为我公司发展带来新的契机。然而，轴瓦温度控制是难题，管线电机一般都是2P自润滑，而自润滑的实现，必须要形成油膜，对油膜厚度、油的黏度等等都有特殊的要求，因此就要求转子重量不能太大，若转子重量过重则油膜将无法形成，自润滑也就实现不了；并且自润滑方式，轴瓦温度容易高，单纯的依靠现有轴承座内部的油进行润滑，没有温度差的热交换，轴瓦散热效果差，因此需要改善轴承自润滑方式对轴瓦的降温。
发明内容
本发明的目的是针对目前管道泵电机的应用，提供一种管道泵专用电机，改善轴承座结构，提高轴承自润滑效果，并增设曲路风扇罩，延长风路传播路径，降低噪声。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：该管道泵专用电机，包括机座、内风扇、安装在机座内的定子以及与定子间隙配合安装的转子，转子固定安装在转轴上，定子铁芯外周于机座上固设有多根沿轴向贯穿设置的冷却管，且冷却管与设于转轴轴伸端处的出风罩连通；机座的前后端分别对应设有端盖，端盖与转轴之间均设有轴承装置，且轴承装置内外侧分别对应设有轴承内盖和轴承外盖，轴承装置安装于轴承座内并包括轴瓦和甩油环，轴瓦套设于轴承座内，轴承座由轴承上座和轴承下座组成，内风扇对称固设于轴承装置和转子间的转轴上，定义转轴的轴伸端一侧为左，所述轴承下座包括轴承座本体、轴承座空腔以及固设于轴承座本体左右两侧的隔板，且隔板将轴承座空腔分隔为左油池、中油池和右油池，且左油池、右油池和中油池均连通设置，甩油环套设在轴瓦外周并位于轴承座空腔的中油池中。
非轴伸端上设有外风扇并于外风扇右侧设有曲路风扇罩，所述曲路风扇罩包括紧邻外风扇设置的第一导风罩以及沿轴向固设于第一导风罩右侧呈圆筒形的第二导风罩，且第一导风罩右侧壁的中心位置处开设有中心通风口；第一导风罩内设有将气流从中心通风口位置导向冷却管的导流板；第二导风罩的圆周壳体上排布开设有多个进风口，且第二导风罩的左侧壁于中心通风口处沿轴向套设有向右凸出的挡风筒，第二导风罩的右侧壁上于进风口内侧还设有沿轴向向左凸出的导风环。
当外风扇转动时，外部的冷风由曲路风扇罩的进风口进入并在导风环、挡风筒的阻挡下形成曲路风径，之后冷风经中心通风口向左输送并在导流板的作用下传送至冷却管，最终经出风罩导出。
当内风扇转动时，内部气流由内风扇传至转子的轴向通风道，随后经定子径向通风道通过定子铁芯传送至冷却管间的空隙并向左右两侧输送且输送过程中与冷却管内的冷风发生热交换，热交换后的气流在机座和端盖的阻挡下回至内风扇。
所述转子为铸铝转子，且内风扇与铸铝转子间的转轴上沿轴向对称设有平衡环并于转轴径向的上下侧均设有平衡环，且平衡环上设有可固设平衡块的楔形槽。
所述第二导风罩的右侧壁上均设有消音装置。
所述出风罩由竖向设置的圆筒形罩体和与圆筒形罩体顶部光滑过渡固定连接的罩体出风口构成，且罩体出风口向右侧设置，出风罩的风路上均设有消音棉。
所述导流板、挡风筒和导风环内均设有消音棉。
转轴与轴承装置的配合处设有轴肩，轴肩间的转轴外表面为轴承台，轴承台表面的粗糙度为Ra0.40μm，轴承台与轴肩处的圆弧倒角为R8。
所述外风扇为机翼型外风扇。
所述轴承座本体的下部设有与轴承座空腔相通的放油孔，且放油孔配设有密封螺栓。
所述轴承上座的顶部开设有用于注油的通气孔，且通气孔配设有用于密封的通气螺母。
所述轴承下座的轴承本体和隔板为一体成型。
本发明的有益效果是：1）该管道泵专用电机，改善轴承座结构和出风罩，增设曲路风扇罩，解决了管道泵电机自润滑的问题，满足噪声和温升的要求；
2)改善轴承座结构，将轴承座空腔分隔为连通设置的左油池和右油池，并与中油池形成液位差，甩油环旋转时带动中油池中的油对轴瓦进行冷却，在液位差的左右下，甩油环带动的油量增加，对轴瓦的冷却效果更好，自润滑效果得到提升；
3）采用铸铝转子，转子重量减轻，减小轴瓦的负荷，减少发热量，进而减低轴瓦的温度；
4）曲路风扇罩的设置，引用外部冷风与电机内的热风进行热交换，达到了降温作用，同时延长了风路传播的路径，且在风路上设置相应的消音板并加装消音材料，降噪效果提高；
5）轴承台表面的粗糙度以及轴承台与轴肩处圆弧倒角的改进，降低了轴肩根部的应力集中，提高了润滑效果；
6）内风扇与定子铁芯间增设的平衡环，提升了转子运行的平衡性，同时平衡环上设有可固设平衡块的楔形槽，转子整体的运转稳定性得到改善。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是轴承装置的结构示意图；
图3是转子的结构示意图；
图4是出风罩的结构示意图；
图5是出风罩的侧视图；
图6是轴肩的结构示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
本发明提供了一种管道泵专用电机，如图1至图6所示。该管道泵专用电机，包括机座1、内风扇5、安装在机座1内的定子11以及与定子11间隙配合安装的转子12，转子12固定安装在转轴13上，定子铁芯外周于机座上固设有多根沿轴向贯穿设置的冷却管7，且冷却管7与设于转轴轴伸端处的出风罩51连通；在机座1的前后端分别对应设有端盖，端盖与转轴之间均设有轴承装置2，且轴承装置2内外侧分别对应设有轴承内盖和轴承外盖，轴承装置安装于轴承座内并包括轴瓦21和甩油环22，轴瓦21套设于轴承座内，甩油环22设置于轴瓦21中间位置，轴承座由轴承上座23和轴承下座24组成，内风扇5对称固设于轴承装置和转子间的转轴上，本实施例中，内风扇与机座间设有挡风罩，定义转轴的轴伸端一侧为左，所述轴承下座24包括轴承座本体241、轴承座空腔以及固设于轴承座本体241左右两侧的隔板242，且隔板242将轴承座空腔分隔为左油池251、中油池252和右油池253，且左油池251、右油池253和中油池252均连通设置，甩油环22套设在轴瓦21中间部位并位于轴承座空腔的中油池252中。润滑油加入后，液面浸没隔板的下端口，在轴承下座的左油池251、中油池252和右油池253间形成液位差，且左油池251和右油池253液位高位一致，中间液位较低，甩油环22套设在轴瓦21的中间部位，当转轴转动时，带动甩油环22旋转，将中油池252中的润滑油带动到轴瓦21内部进行冷却，且润滑油在轴瓦21和转轴间形成油膜，避免轴瓦21和转轴间形成干摩擦，导致轴瓦21温度过高烧毁轴瓦；中油池252中润滑油的消耗，使左右油池253中的润滑油与中油池252中润滑油的液位产生差异，形成压强差进而导致压力差，因压力差的存在更容易使甩油环22带动润滑油，即单位时间内甩油环22带动的油量增加，进而对轴瓦21的冷却效果变好。
所述轴承上座23的顶部开设有用于注油的通气孔6，且通气孔6配设有用于密封的通气螺母61；轴承下座24的下部设有与轴承座空腔相通的放油孔62，且放油孔62配设有密封螺栓63。当需要注油时，打开通气螺母61通过放油孔62向轴承座空腔内注油，并将液面浸没隔板的下端口；润滑油使用一定时间需要更换时，打开轴承座本体下部的密封螺栓63，将轴承座空腔油池中的废油经放油孔62排除，当废油全部排除后，拧紧密封螺栓63，打开通气螺母61，重新注入润滑油即可。
非轴伸端上设有外风扇3并于外风扇3右侧设有曲路风扇罩，本实施例中，所述外风扇3为机翼型外风扇。所述曲路风扇罩包括紧邻外风扇设置的第一导风罩41以及沿轴向固设于第一导风罩41右侧呈圆筒形的第二导风罩42，且第一导风罩41右侧壁的中心位置开设有中心通风口；第一导风罩41内设有将气流从中心通风口位置导向冷却管6的导流板411；第二导风罩42的圆周壳体上排布开设有多个进风口421，且第二导风罩42的左侧壁于中心通风口处沿轴向套设有向右凸出的挡风筒422，优选的，第二导风罩42的右侧壁上均设有消音装置423，第二导风罩42的右侧壁上于进风口内侧还设有沿轴向向左凸出的用于改变风路路径的导风环424。优选的，为了提高降噪效果，所述导流板411、挡风筒422和导风环424内均设有消音棉。
关于机翼型外风扇，在申请号为2017209308695名称为《一种低噪声机翼型电机离心风扇》的实用新型专利中已作出具体说明。
当外风扇转动时，外部的冷风由曲路风扇罩的进风口进入并在导风环的阻挡下向左侧传送，随后在挡风筒的阻挡下传送至右端部，经第二导风罩右侧壁的消音装置阻挡下改变风路传播经中心通风口向左输送，并在导流板的作用下传送至冷却管，最终经出风罩导出。当内风扇转动时，内部气流由内风扇传至转子的轴向通风道，随后经定子径向通风道通过定子铁芯传送至冷却管间的空隙并向左右两侧输送且输送过程中与冷却管内的冷风发生热交换，热交换后的气流在机座和端盖的阻挡下回至内风扇。曲路风扇罩、外风扇和内风扇的设置使得外部的冷风与电机内部的热风发生热交换进行降热，同时曲路风扇罩的设置，使得风路曲路传播，延长传播路径，且在风路上均设有消音棉加以消音处理，降噪效果得到提升。
所述转子12为铸铝转子，且内风扇与铸铝转子间的转轴上沿轴向对称设有平衡环121并于转轴径向的上下侧均设有平衡环121，且平衡环121上设有可固设平衡块的楔形槽122。铸铝转子的应用使转子重量减轻，减小了轴瓦的负荷，减少发热量，进而减低轴瓦的温度提升了转子运行的平衡性，同时平衡环上设置的可固设平衡块的楔形槽122，使得上下侧重量可调，转子12整体的运转稳定性得到改善。
转轴13轴伸端设置的出风罩51由竖向设置的圆筒形罩体512和与圆筒形罩体512顶部光滑过渡固定连接的罩体出风口513构成，且罩体出风口513向右侧设置，出风罩51的风路上均设有消音棉。关于该出风罩结构在申请号为2017209379012名称为《一种电机用低噪声后出风风罩》的实用新型专利中已作出具体说明。
转轴13与轴承装置的配合处设有轴肩131，轴肩131间的转轴外表面为轴承台132，轴承台132表面的粗糙度为Ra0.40μm，轴承台132与轴肩131处的圆弧倒角为R8，降低了轴肩131根部的应力集中，提高了润滑效果，最为优选，润滑油黏度选择IS0VG32。
为了提高轴承座的刚度，所述轴承下座的轴承本体和隔板采用一体成型，本实施例中轴承下座采用铸造工艺浇筑而成。
本申请中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，上述词语并没有特殊的含义。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“中心”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
Claims (10)
1.一种管道泵专用电机，包括机座、内风扇、安装在机座内的定子以及与定子间隙配合安装的转子，转子固定安装在转轴上，定子铁芯外周于机座上固设有多根沿轴向贯穿设置的冷却管，且冷却管与设于转轴轴伸端处的出风罩连通；机座的前后端分别对应设有端盖，端盖与转轴之间均设有轴承装置，且轴承装置内外侧分别对应设有轴承内盖和轴承外盖，轴承装置安装于轴承座内并包括轴瓦和甩油环，轴瓦套设于轴承座内，轴承座由轴承上座和轴承下座组成，内风扇对称固设于轴承装置和转子间的转轴上，定义转轴的轴伸端一侧为左，其特征在于：
所述轴承下座包括轴承座本体、轴承座空腔以及固设于轴承座本体左右两侧的隔板，且隔板将轴承座空腔分隔为左油池、中油池和右油池，且左油池、右油池和中油池均连通设置，甩油环套设在轴瓦外周并位于轴承座空腔的中油池中；
非轴伸端上设有外风扇并于外风扇右侧设有曲路风扇罩，所述曲路风扇罩包括紧邻外风扇设置的第一导风罩以及沿轴向固设于第一导风罩右侧呈圆筒形的第二导风罩，且第一导风罩右侧壁的中心位置处开设有中心通风口；第一导风罩内设有将气流从中心通风口位置导向冷却管的导流板；第二导风罩的圆周壳体上排布开设有多个进风口，且第二导风罩的左侧壁于中心通风口处沿轴向套设有向右凸出的挡风筒，第二导风罩的右侧壁上于进风口内侧还设有沿轴向向左凸出的导风环；
当外风扇转动时，外部的冷风由曲路风扇罩的进风口进入并在导风环、挡风筒的阻挡下形成曲路风径，之后冷风经中心通风口向左输送并在导流板的作用下传送至冷却管，最终经出风罩导出；
当内风扇转动时，内部气流由内风扇传至转子的轴向通风道，随后经定子径向通风道通过定子铁芯传送至冷却管间的空隙并向左右两侧输送且输送过程中与冷却管内的冷风发生热交换，热交换后的气流在机座和端盖的阻挡下回至内风扇。
2.根据权利要求1所述的一种管道泵专用电机，其特征在于：所述转子为铸铝转子，且内风扇与铸铝转子间的转轴上沿轴向对称设有平衡环并于转轴径向的上下侧均设有平衡环，且平衡环上设有可固设平衡块的楔形槽。
3.根据权利要求1所述的一种管道泵专用电机，其特征在于：所述第二导风罩的右侧壁上均设有消音装置。
4.根据权利要求1所述的一种管道泵专用电机，其特征在于：所述出风罩由竖向设置的圆筒形罩体和与圆筒形罩体顶部光滑过渡固定连接的罩体出风口构成，且罩体出风口向右侧设置，出风罩的风路上均设有消音棉。
5.根据权利要求1所述的一种管道泵专用电机，其特征在于：所述导流板、挡风筒和导风环内均设有消音棉。
6.根据权利要求1所述的一种管道泵专用电机，其特征在于：转轴与轴承装置的配合处设有轴肩，轴肩间的转轴外表面为轴承台，轴承台表面的粗糙度为Ra0.40μm，轴承台与轴肩处的圆弧倒角为R8。
7.根据权利要求1所述的一种管道泵专用电机，其特征在于：所述外风扇为机翼型外风扇。
8.根据权利要求1所述的一种管道泵专用电机，其特征在于：所述轴承座本体的下部设有与轴承座空腔相通的放油孔，且放油孔配设有密封螺栓。
9.根据权利要求1至8任一所述的一种管道泵专用电机，其特征在于：所述轴承上座的顶部开设有用于注油的通气孔，且通气孔配设有用于密封的通气螺母。
10.根据权利要求9所述的一种管道泵专用电机，其特征在于：所述轴承下座的轴承本体和隔板为一体成型。
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